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研究生: 吳育光
Wu, Yu-Guang
論文名稱: 海潮流發電用市電併聯型變流器之研製
Implementation of Grid-Connected Inverter for Tidal Current Power Generation System
指導教授: 李嘉猷
Lee, Jia-You
陳建富
Chen, Jiann-Fuh
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 75
中文關鍵詞: 海潮流變流器市電併聯
外文關鍵詞: tidal current, inverter, grid-connected
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  • 本文旨在設計海潮流發電用市電併聯型變流器,在預設的輸入電壓變動範圍內皆能保持輸出電壓大小。因為輸入電壓會在一定的範圍內變動,故針對此設計控制流程,降低對輸出電壓所造成之影響。在獨立供電模式時,利用電壓回授控制來調整波寬調變之導通率,使輸出電壓保持在預設電壓範圍內。在市電併聯模式時,利用電流回授控制來限制輸出電流大小,以達到控制輸出功率之目的。最後,由實驗和模擬結果來驗證控制理論與設計流程,在獨立供電模式時變流器之效率可達91%以上。

    The design and implementation of grid-connected type inverter for tidal current power generation system is presented in this thesis. The output voltage would be stable in the default variation of input voltage. Because the input voltage will be varied in certain range, so a control procedure is made to reduce the influence to output voltage. Under stand-alone mode, the voltage feedback control is used to adjust the duty of pulse-width modulation and maintain output voltage in the default range. Under grid-connected mode, the current feedback control is used to limit output current for the purpose of output power control. Finally, the experimental result and PSIM simulation are presented to verify the control theorem and design procedure of inverter, and efficiency of inverter could be more the 91% under stand-alone mode.

    中文摘要 I 英文摘要 II 誌謝 III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 X 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機與背景 1 1-3 研究目的與方法 3 1-4 內容大綱 5 第二章 變流器原理與分析 6 2-1 前言 6 2-2 變流器架構 6 2-3 正弦波寬調變 11 2-3-1 類比式波寬調變 13 2-3-2 數位式波寬調變 13 2-3-3 正弦波寬調變之優點 14 第三章 動作分析與數位控制 16 3-1 前言 16 3-2 變流器之模式分析 16 3-2-1 正半週之切換方式 17 3-2-2 負半週之切換方式 19 3-2-3 採用的變流器切換方式21 3-3 併聯動作分析 22 3-3-1 正半週之切換方式 23 3-3-2 負半週之切換方式 24 3-4 數位信號處理器 25 3-4-1 dsPIC內部架構 26 3-4-2 PWM輸出模式 28 3-4-3 緩衝時間產生器 30 3-4-4 類比數位轉換器模組 32 第四章 電路設計與軟體規劃 35 4-1 前言 35 4-2 功率級電路 35 4-2-1 開關元件 36 4-2-2 閘極驅動電路 36 4-2-3 緩振電路 39 4-2-4 濾波電路 40 4-3 控制級電路 41 4-3-1 差動降壓隔離電路 42 4-3-2 精密全波整流電路 44 4-3-3 零點偵測電路 44 4-3-4 霍爾感測電路 45 4-3-5 過電流保護電路 46 4-3-6 取樣回授電路之組成 47 4-4 軟體規劃 49 4-4-1 獨立運轉模式流程 50 4-4-2 市電併聯模式流程 52 第五章 硬體製作與實測結果 54 5-1 前言 54 5-2 實體電路 54 5-3 實驗結果 56 5-3-1 上下橋驅動波形 56 5-3-2 獨立供電運轉 57 5-4 PSIM模擬 64 第六章 結論與未來研究方向 70 6-1 結論 70 6-2 未來研究方向 71 參考文獻 72

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